NO142700B - Kjoeretoeydekk. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et kjøretøydekk for hjul med felg som samlet er beregnet på å kunne kjøre i punktert tilstand, og med et høyde/bredde forhold på mindre enn 75% og omfattende en slitebane som er avstivet med en breaker, sideveggdeler og vulster, hvilket dekk er avstivet i det minste i sideveggdelene av en stamme, bestående av korder hovedsakelig i radialplan,der bredden av slitebanen er minst 35% større enn avstandene mellom hælene på dekkets vulster i oppumpet tilstand. Dekk av denne type er beskrevet i søkeren britiske patenter nr. 1.359.467, 1.359.468 og 1.359.461.

Når et vanlig kjøretøydekk kjøres i oppumpet tilstand, vil nedbøyningen eller deformasjonen av dekket under belastningen begrenses av den innpumpede luft. Deformasjonen kan varieres ved å øke lufttrykket, f.eks.

for å redusere nedbøyningen hvis man skal kjøre fort og langt under stor belastning,eller man kan redusere lufttrykket hvis det er hensiktsmessig å øke dekkets nedbøy-ning, f.eks. for å oppnå bedre gripekraft ved små hastig-heter på sne eller søle.

Når dekket kjøres i punktert tilstand eller uten

luft, vil nedbøyningen eller deformasjonen av dekket under belastning avhenge bare av stivheten i selve dekket. Hvis friksjonen mellom kontaktflaten i dekket elimineres, og dette er en stor varmekilde ved kjøring med et punktert dekk som ikke er fylt med smøremiddel, vil problemet ved lengre tids kjøring skyldes den varme som dannes ved at gummien selv bøyes, det vil si hysteresearbeid. Det er tidligere vist at varme som skapes på denne måte kan redu-seres ved å bruke gummi med høy elastisitet. Imidlertid kan problemet ikke elimineres helt på denne måte, fordi gummi med 100% elastisitet og samtidig med egenskaper som gjør den egnet som sideveggmateriale i kjøretøydekk ikke finnes.

Den kraftige nedbøyning av sideveggen i dekket som finner sted når dekket kjøres i flat tilstand oppstår særlig i de deler av dekket som går over i, gjennom og ut av kontaktflaten mot bakken. Denne bøyning er av en sammen- satt type både i radialplanet og i et plan loddrett på overflaten av sideveggen og på det nevnte radialplan, og forutsatt at det ikke finnes noen dype spor, riller eller andre typer strekkonsentrerende detaljer i sideveggen, opp-trer nedbøyningen i et område av sideveggen som strekker seg fra partiet radialt innenfor punktet med maksimal dekkbredde og til dekkskulderen.

Formålet med oppfinnelsen er derfor i første rekke

å redusere varmeutviklingen i sideveggen, og dette er opp-nådd ved enøkning i sideveggens krumningsradius, ved å gjøre sideveggen tykkere, samtidig med at spenningene som skyldes strekk- og trykkbelastningene utjevnes i sideveggens gummiparti ved at det er anbrakt gummi på innsiden av dekkets stamme, slik at denne vil befinne seg i eller i nærheten av sideveggens midtlinje. Det vil således finnes gummimasse på begge sider av sideveggens nøytrale akse, idet denne ligger i eller i nærheten av dekkstammekorden siden korden er lite elastisk og strekkbar i forhold til gummien. Dette fører til at i sideveggen utover eller innover vil det finnes et forholdsvis tykt lag av gummi radi-elt innenfor den nøytrale akse, og dette gummilag står under trykk. Gummien er mye mer motstandsdyktog mot trykk enn mot strekkt slik at i dette tilfellet vil sideveggens motstand mot skarp butting økes i begge retninger. Man skal merke seg at når et dekk kjøres i punktert tilstand, det vil si uten luft, vil sideveggen bøyes i to retninger etterhvert som sideveggens strekkparti kommer i kontakt med bakken. Først vil sideveggen bøyes til konveks form innover i en brett eller bøye som går inn til kontakt med bakken og deretter bøyes sideveggen konvenkst utover i hovedpartiet som danner "punkterings" bretten i kontaktflaten med bakken, hvoretter den første bøyning gjentas når sideveggpartiet løftes opp fra kontakt med bakken.

Det er en fordel at sideveggene og områdene omkring felgkanten er oppbygget av høyelastisk gummi for å nedsette varmedannelsen. Gummien i sideveggene og foringen er fortrinnsvis gummisammensetninger med en hårdhet mellom 4 5 og 65 Shore A-og fortrinnsvis har disse gummier en elastisitet på minst 8 5% målt ved 50°C ved Dunlop pendelmetoden (BS 903 del A8 metode 'C') og helst 87%. De hårdere gummityper som f.eks. brukes i felgringinnlegget og felgvulststrekkinn-legget i felgkantstrekkområdet har fortrinnsvis en hårdhet på minst 70 Shore A og elastisitet på minst 60% målt ved 50°C etter samme metode, fortrinnsvis 65%. Man vil innse at jo hårdere en gummisammensetning er jo vanskeligere vil det være å oppnå høy elastisitet. Jo hårdere og dermed stivere gummien er vil på den annen side spenningene i gummien for en viss belastning være mindre, slik at det vil finne sted mindre bøyning og deformasjon i gummien.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der:

Fig. 1 viser et kjøretøyhjul med et vanlig dekk

kjørt i punktert tilstand,

fig. 2 viser det samme som fig. 1, men her er dekket utført i henhold til oppfinnelsen,

fig. 3 viser et snitt gjennom en del av et dekk utført i henhold til oppfinnelsen, og

fig. 4 er et snitt gjennom markkontaktdelen av et

dekk på en felg, utført i henhold til oppfinnelsen, og uten luft i dekket som er under belastning. Fig. 1 viser den bretting eller bøyning som finner sted når et dekk kjøres uten luft, dvs. er fullt punktert, og som når dekket er forsynt med sidevegger med vanlig type, gir opphav til skarpe bretter som etter all sannsynlighet fører til lokal oppvarming og brudd. Ved 'A' bøyes sideveggen konvekst innover i et plan loddrett på sideveggens overflate og loddrett på radialplanet. Ved 'B' bøyes sideveggen i radialplanet konvekst utover som det fremgår av fig. 4. Endelig vil forholdet fra sone A gjentas ved C. Som man vil se av tegningen vil denne bøyningen i fravær av sterke sidekrefter hovedsakelig finne sted i det området av sideveggen som strekker seg fra noe under punktet for maksimal dekkbredde og opp til dekkskulderen. Man vil se at ved A og C vil sideveggen bøyes omvendt i forhold til den normale og innstøpte eller formede 'bøyningskurve. Fig. 2 illustrerer samme tilstand med et dekk i henhold til foreliggende oppfinnelse. Sideveggens bøyning i alle tre soner 'A', 'B' og 'C er redusert fordi det i hvert tilfelle finnes en gummivegg på innsiden av sideveggens nøytrale akse. Denne gummiveggen komprimeres og har naturligvis en meget høy modul under kompresjonen.

Oppbyggingen av dekkets sidevegg er vist detaljert på fig. 3. Dekkforsterkningen består av et par felgringer 10,

en radial dekkramme eller karkass 11 som strekker seg fra felgkant til felgkant og består av to lag rayonstrekkord med kordstrekkvinkel lik 88° i forhold til et plan gjennom midten av dekkomkretsen og en banestrekkarmering av to lag stålstrekkord med kordvinkel 18°, hvor en kordinnleggstrekk-kant er brettet utover, som vist, og kanten langs det andre kordlaget er brettet innover.

Gummistrekkomponentene består av slitebanen 13, foringen 14, sideveggen 15, felgringstrekkinnlegget 16 og felgvulstinnlegget 17. Slitebanestrekkgummien er en vanlig syntetisk banegummi (SBR) med hardhet lik 6 7 Shore A og elastisitet lik 47%. Foringen 14 er en naturgummi med hardhet lik 55 Shore A og elastisitet lik 87%, og gummien i sideveggen 15 er en annen type naturgummi med elastisitet lik 87% og hårdhet lik 60 Shore A. Gummimassen i felgkantens ringstrekkinnlegg og vulststrekkinnlegg er den samme, basert på en polymerstrekkblanding 85% naturgummi-15% SBR, med hårdhet lik 80 Shore A og elastisitet lik 62%.

Det siste dekk er et dekk av typen 205/65 375, med en maksimalbredde lik 19 3 mm montert på en felg og i oppumpet tilstand. Dekket er vist på fig. 3 i vulkanisert form og. har en banebredde lik 176 mm, beregnet for påsetting på en felg med bredde 105 mm. Den totale tykkelse for sideveggen i det smaleste parti 'D' som ligger i nærheten av dekkets bredeste område, er 13 mm idet det befinner seg 5 mm gummi innenfor dekkrammen og 5 mm utenfor. I skulderområdet 'E'

er dekkets totaltykkelse øket til 27 mm, idet gummitykkelsen innenfor dekkraimuen er 9 mm og utenfor 16 mm.

Dekket er vist på fig. 4 påsatt en felt 18 i fullt punktert tilstand under full statisk belastning. I denne tilstand er dekkets innerflate i kontakt med seg selv på to

steder, men de utbøyede sideveggenes krumning er holdt mini-

mal på grunn av sammenpressingen av gummien i området 'F'

innenfor sideveggenes nøytrale akse.

Dekket har innvendig smøremiddel for å gjøre det

mulig å kjøre med punktert hjul.

Man vil innse at den tilstanden med statisk belastning

som er vist på fig. 4 ikke er den høyeste belastning dekket vil utsettes for under dynamiske forhold. Et dekk karakteri-

seres for belastning under statiske forhold siden det åpen-

bart er mer hensiktsmessig å spesifisere denne tilstand.

Under dynamiske forhold og hvis et dekk bærer full statisk belastning vil imidlertid den virkelige belastning som dekket må tåle øke meget kraftig, f.eks. ved vektoverføring under bremsing eller i svinger.

Claims (4)

1. Kjøretøydekk for hjul med felg som er beregnet på å

kunne kjøre i punktert tilstand og med et høyde/breddefor-hold på mindre enn 75%, og omfattende en slitebane som er avstivet med en breaker, sideveggdeler og vulster, hvilket dekk er avstivet i det minste i sideveggdelene, av en stamme bestående av korder hovedsakelig i radialplan, der bredden av slitebanen er minst 35% større enn avstanden mellom hælene på dekkets vulster i oppumpet tilstand,karakterisert vedat hver av sideveggene, ved sitt tynneste punkt, har en tykkelse på minst 5% av dekkets totale bredde og at minst 25% av sideveggens tykkelse er gummi på innsiden av dekkets stamme, hvilken tykkelseøker fra det punkt der dekket har størst bredde mot dekkets skulder, samt ved at minst 25% av sideveggens tykkelse i det område som ligger mellom den tynneste del av sideveggen og dekkets skulder omfatter gummi på innsiden av dekkets stamme.

2. Kjøretøydekk som angitt i krav 1,karakterisert vedat den tynneste del av sideveggen ligger ved det punkt der dekket har størst bredde.

3. Dekk som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat sideveggens tykkelse i det tynneste område er høyst 10% av dekkets totale bredde.

4. Dekk som angitt i krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat mellom 30 og 50% av sideveggens totaltykkelse utgjøres av gummi på innsiden av dekkets stamme.